2022届高考物理一轮突破实验十三 用多用电表测量电学中的物理量

实验十三　用多用电表测量电学中的物理量 【实验过程】 (1)实验前准备。 ①观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。 ②机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 ③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。 (2)测量小灯泡的电压和电流。 ①按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。 ②按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。 (3)测量定值电阻。 ①根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0”刻度处。 ②将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数。 ③读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率，即得测量结果。 ④测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。 (4)二极管的单向导电性。 ①晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。 ②晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。 ③将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻较小，反之电阻很大，由此可判断出二极管的正、负极。 (5)用多用电表检测电路故障。 断路故障的检测方法 ①将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用。 a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏。 b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联。若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点 ②将多用电表拨到直流电流挡作为电流表使用,将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路 ③用欧姆挡检测。各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路 短路故障的检测方法 ①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路未被短路或不完全被短路 ②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路 【数据处理】 1．测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。 2．测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.01等，读数时应读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。 【误差分析】 1．系统误差： (1)电池用旧后，电动势会减小，致使电阻测量值偏大，要及时更换新电池。 (2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。 2．偶然误差： (1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差，要注意其左密右疏的特点。 (2)读数时易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 (3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近。 【注意事项】 多用电表使用的“八大注意” (1)使用前要机械调零。 (2)两表笔在使用时，电流总是“红进”“黑出”。 (3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流还是电阻，还要分清是交流还是直流。 (4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。 (5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压直流、交流共用，下为电压交流2.5 V专用。 (6)测电阻时： ①待测电阻与电路、电源一定要断开。 ②两手一定不要同时接触两表笔金属杆。 ③指针指中值附近较准，否则换挡。 ④每换一挡必须重新欧姆调零。 ⑤读出示数要乘以倍率才为电阻阻值。 (7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判断其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡。 (8)使用完毕，选择开关要置于OFF挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 【实验创新】 　用多用电表能测量电压、电流、电阻，本实验的创新有三个视角。 视角一：不变装置变目的(检测电路故障) 视角二：不变装置变目的( 探测黑箱 ) 视角三：不变目的变装置(电流表改装成欧姆表) 教材原型实验 【典例1】某探究小组进行“练习使用多用电表”的实验，请帮他们完成下列几个问题。 (1)如图甲是多用电表的刻度盘，当选用量程为0～50 mA的电流挡测量电流时，表针指示图示刻度，则所测电流为__________mA；当选用量程为0～250 V的电压挡测电压时，其示数为_______